Świat technologii w końcu zjednoczył się wokół standardu ładowania, po latach zastrzeżonych adapterów i brzydkich zasilaczy ściennych. USB-C jest w procesie zastępowania ich. Ale, w genialnym przykładem uzyskania dokładnie to, o co prosiliśmy i wcale nie to, co chcieliśmy, USB-C rozwiązał problem wall-wart przez przeszczepienie go. Zamiast biegać z kolekcją wtyczek ściennych specyficznych dla producenta, klienci z wieloma urządzeniami USB-C muszą biegać z kablem specyficznym dla producenta lub prawdziwie kompatybilnym kablem innej firmy.

Dziesięć do 15 lat temu zawsze musiałeś upewnić się, że masz odpowiednie zasilanie dla każdego ze swoich gadżetów. Teraz musisz się upewnić, że masz odpowiedni kabel dla swojego gadżetu.  Częściowym powodem tego problemu jest inna funkcja, która została ulepszona w USB-C, aby uczynić ją bardziej efektywną i elastyczną: USB power delivery.

Nie wszystkie ładowarki, złącza i kable USB są sobie równe. Prawdopodobnie zauważyłeś, że niektóre ładowarki ścienne są mocniejsze od innych. Czasami jedno gniazdo USB w laptopie wydaje się być mocniejsze od drugiego. W niektórych komputerach stacjonarnych, nawet gdy są wyłączone, można naładować smartfon przez gniazdo USB. Okazuje się, że w tym całym szaleństwie jest metoda - ale najpierw musimy wyjaśnić, jak właściwie działa zasilanie USB.

Nowa specyfikacja

Wiele różnych ładowarek do smartfonów... BEGONE! Obecnie istnieje pięć - a wkrótce będzie sześć - specyfikacji USB: USB 1.0, 2.0, 3.0, 3.1, 3.2 i USB4. Specyfikacja USB4 została opublikowana, ale nie jest jeszcze dostępna w żadnych urządzeniach wysyłkowych, więc na razie istnieje pięć standardów USB. USB 1.0 jest na tyle stary, że praktycznie nigdy go nie zobaczysz, więc USB2 - USB 3.2 pokrywa spektrum dla większości ludzi. Niezależnie od tego istnieje USB-C, który jest standardem fizycznego połączenia, z którego mogą korzystać urządzenia. W sieci USB jest jeden host i jedno urządzenie. W prawie każdym przypadku komputer jest hostem, a smartfon, tablet lub aparat fotograficzny jest urządzeniem. Zasilanie zawsze przepływa z hosta do urządzenia, chociaż dane mogą przepływać w obu kierunkach, na przykład podczas kopiowania plików tam i z powrotem między komputerem a telefonem. Poniższe opisy dotyczą wszystkich wersji USB będących obecnie w użyciu, w tym USB 3.0, 3.1, 3.2 oraz ich różnych podstandardów (1×2, 2×2, itd.).

Ok, teraz liczby: Zwykłe gniazdo USB 1.0 lub 2.0 ma cztery piny, a kabel USB ma cztery przewody. Piny wewnętrzne przenoszą dane (D+ i D-), a piny zewnętrzne zapewniają zasilanie o napięciu 5 V. Porty USB 3.0 dodają dodatkowy rząd pięciu pinów, więc kable kompatybilne z USB 3.0 mają dziewięć przewodów. Jeśli chodzi o rzeczywisty prąd (miliampery lub mA), istnieją trzy rodzaje portów USB podyktowane specyfikacją prądu: standardowy port downstream, port downstream do ładowania oraz dedykowany port do ładowania. Pierwsze dwa można znaleźć na komputerze (i powinny być oznakowane jako takie), a trzeci rodzaj stosuje się do "głupich" ładowarek ściennych.

W specyfikacji USB 1.0 i 2.0, standardowy port downstream jest w stanie dostarczyć do 500mA (0.5A); z USB 3.0, przesuwa się do 900mA (0.9A). Porty ładowania downstream i dedykowane porty ładowania zapewniają do 1,500mA (1.5A). USB 3.1 zwiększa przepustowość do 10 Gb/s w trybie SuperSpeed+, co czyni go w przybliżeniu równoważnym z Thunderbolt pierwszej generacji. Obsługuje także pobór prądu 1,5A i 3A przez magistralę 5V. USB 3.2 nie zmienia tych aspektów standardu.

USB-C to zupełnie inne złącze. Jest uniwersalne; można je włożyć w dowolny sposób i będzie działać, inaczej niż w przypadku USB, a także jak złącze Lightning firmy Apple. USB-C jest także zdolny do dwukrotnie większej teoretycznej przepustowości niż USB 3.0 i może dostarczyć więcej mocy. Apple dołączył USB-C z USB 3.1 z powrotem w 2015 roku z jego 12-calowy MacBook i nowe MacBook Pros, i telefony wkrótce potem. Ale mogą być też porty USB starszego typu, które obsługują standard 3.1.

USB32-Referencja

Specyfikacja USB pozwala również na port "sleep-and-charge", czyli taki, w którym porty USB w wyłączonym komputerze pozostają aktywne. Można to zauważyć w komputerach stacjonarnych, gdzie przez płytę główną zawsze przepływa prąd, ale niektóre laptopy również mogą działać w trybie uśpienia i ładowania.

Teraz, to jest to, co specyfikacja dyktuje. Ale istnieje wiele ładowarek USB, które nie są zgodne z tymi specyfikacjami - głównie z odmiany wall-wart. Na przykład ładowarka do iPada firmy Apple dostarcza prąd 2,1 A przy napięciu 5 V; ładowarka do Kindle Fire firmy Amazon dostarcza prąd 1,8 A; a wiele ładowarek samochodowych może dostarczać prąd od 1 A do 2,1 A.

Czy mogę wysadzić moje urządzenie USB

Ładowarka USB do iPadaIstnieje więc ogromna różnica między zwykłymi portami USB o natężeniu 500 mA, a dedykowanymi portami ładowania, których zakres sięga aż do 3000 mA. Prowadzi to do ważnego pytania: Jeśli weźmiesz telefon, który przyszedł z ładowarką ścienną 900mA, i podłączysz go do ładowarki iPada o prądzie 2100mA, jako przykład, to czy wybuchnie?

Krótko mówiąc, nie: Możesz podłączyć dowolne urządzenie USB do dowolnego kabla USB i do dowolnego portu USB, i nic nie wybuchnie - a w rzeczywistości użycie ładowarki o większej mocy powinno przyspieszyć ładowanie baterii. Robimy to cały czas z naszymi urządzeniami mobilnymi tutaj w ExtremeTech i nigdy nie mieliśmy problemu.

Dłuższa odpowiedź jest taka, że wiek urządzenia odgrywa ważną rolę, dyktując zarówno jak szybko może być ładowane, jak i czy w ogóle może być ładowane za pomocą ładowarki ściennej. W 2007 roku organizacja USB Implementers Forum opublikowała specyfikację ładowania baterii (Battery Charging Specification), która standaryzowała szybsze sposoby ładowania urządzeń USB, albo poprzez przepompowanie większej ilości amperów przez porty USB komputera, albo poprzez użycie ładowarki ściennej. Wkrótce potem zaczęły pojawiać się urządzenia USB, które implementowały tę specyfikację.

Jeśli posiadasz nowoczesne urządzenie USB, powinieneś być w stanie podłączyć je do portu USB o wysokim natężeniu prądu i cieszyć się szybszym ładowaniem. Jeśli jednak posiadasz starszy produkt, prawdopodobnie nie będzie on współpracował z portami USB, które wykorzystują specyfikację ładowania baterii. Może działać tylko ze starymi, oryginalnymi (500mA) portami USB 1.0 i 2.0. W niektórych (znacznie starszych) przypadkach, urządzenia USB mogą być ładowane tylko przez komputery z zainstalowanymi specjalnymi sterownikami, ale to już sięga prawie dwóch dekad wstecz.

Co z USB-C?

USB-C to szczególny przypadek. Podczas gdy nie wysadzisz swojego urządzenia przez podłączenie niewłaściwej ładowarki, możesz wysadzić swój telefon, Nintendo Switch lub inne urządzenie, używając niewłaściwego kabla USB-C. Skąd wiesz, jaki jest właściwy kabel USB-C? Czasami - i to jest brzydka prawda - nie możesz. W przeszłości istniały arkusze kalkulacyjne poświęcone rejestrowaniu dobrych i złych kabli, ale wydaje się, że projekty te upadły i są obecnie przestarzałe. Jeśli kupujesz zamiennik kabla USB-C dla kabla dostarczonego przez producenta, zalecamy zakup od producenta OEM lub autoryzowanego producenta zewnętrznego. Omówiliśmy początkowe problemy z USB-C bardziej szczegółowo w tym artykule.

Co zrobić, jeśli masz już kabel innej firmy lub nie masz innej możliwości, jak tylko go użyć? Nawet jeśli działa, problemem może być wolna prędkość ładowania. Jest to preferowane, w tym sensie, że nie będzie to faktycznie uszkodzić żadnego z twoich urządzeń. W wielu przypadkach, Twoje urządzenie będzie ładować tylko przy minimalnej lub prawie minimalnej prędkości w przeciwieństwie do szybkich opcji ładowania teraz obsługiwane przez wiele urządzeń. Ten wykres z Android Authority pokazuje, jak prędkość ładowania różni się w zależności od tego, które urządzenie używasz.

Należy pamiętać, jednak, że konsekwencje mogą być gorsze niż tylko powolne ładowanie. Istnieją przypadki ludzi wysadzanie urządzeń z niewłaściwym typem kabla, a inne przypadki, w których jedno urządzenie może płasko odmówić pracy z innego urządzenia USB-C kabla z nieznanych powodów. Założenie, w tym przypadku, jest takie, że urządzenie odmawia połączenia przez dany kabel, aby chronić siebie.

Szybkie ładowanie i inne uwagi

Wiele nowych telefonów oferuje jakiś rodzaj funkcji szybkiego ładowania - często o zmiennych nazwach, z których najpopularniejszą jest Qualcomm's Quick Charge, która działa z telefonami napędzanymi Snapdragonem. Standard ewoluował szybko i porusza się do wersji 5 w czasie tego pisania. Dla szybkiego ładowania do pracy, zazwyczaj trzeba będzie użyć albo zasilacz, który został dostarczony z telefonem lub odpowiednio oznakowane trzeciej adaptera. W przeciwnym razie, to nadal potrwa kilka godzin do soku się. Quick Charge wydaje się zanikać z rynku wraz z pojawieniem się USB Power Delivery (USB PD), ale obie możliwości są nadal obsługiwane.

Jest jeszcze kilka innych rzeczy, o których warto wiedzieć. Choć komputery mogą mieć dwa rodzaje portów USB - standardowy downstream lub ładujący downstream - producenci OEM nie zawsze oznaczają je jako takie. W rezultacie możesz mieć urządzenie, które ładuje się z jednego portu na laptopie, ale nie z drugiego. Jest to cecha starszych komputerów, ponieważ nie wydaje się być powód, dlaczego standardowe porty downstream będzie używany, gdy wysokiej mocy porty ładowania są dostępne. Większość sprzedawców teraz umieścić małą ikonę błyskawicy powyżej właściwego portu ładowania na laptopach, a w niektórych przypadkach, te porty mogą nawet pozostać włączone, gdy pokrywa jest zamknięta. Być może trzeba będzie sprawdzić płytę główną lub dokumentację systemu, aby określić, które porty USB zapewniają pełne możliwości, które chcesz. System może obsługiwać tylko ładowanie, odtwarzanie wideo lub ethernet przez jeden port USB-C, nawet jeśli ma 2-3 porty USB-C w sumie.